剛玉磚已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在高溫、高壓等環(huán)境下的工業(yè)窯爐，但是隨著窯爐技術(shù)工藝的不斷更新以及精細(xì)化，對(duì)剛玉磚的要求也不斷的提高，為此，新一代的鉻剛玉磚以其耐高溫抗侵蝕性更強(qiáng)成為滿足工業(yè)窯爐使用需求的新寵。從制品的性能方面，鉻剛玉磚與剛玉磚的對(duì)比如下：
1、耐火性能
由Al2O3-Cr2O3二元相圖可知,Al2O3和Cr2O3能形成連續(xù)固溶體，而沒(méi)有低共熔物產(chǎn)生。因此在高純剛玉材料中加入Cr2O3不論加入量多少，不僅不會(huì)降低材科的耐火性能反而使材料的耐火性能有所提高。鉻剛壓磚的耐火度(>1790℃及荷重軟化溫度(>1700℃)均優(yōu)于高純剛玉磚。
2、耐壓強(qiáng)度
高純剛玉磚的常溫耐壓強(qiáng)度一般為70~100MPa，高性能鉻剛玉磚的常溫耐壓強(qiáng)度一般>150MPa，其強(qiáng)度明顯高于剛玉磚。這是由于制品在燒成過(guò)程中,其顆粒與顆粒之間,顆粒與細(xì)粉之間，細(xì)粉與細(xì)粉之間均形成了Al2O3-Cr2O3固溶體，該固溶體象橋一樣把顆粒、細(xì)粉連接在一起使材料的強(qiáng)度大大提高。
3、熱震穩(wěn)定性
據(jù)資料報(bào)道，在剛玉中加入Cr2O3,當(dāng)Cr2O3含量為10%~66%時(shí),材料的熱震穩(wěn)定性隨Cr2O3含量的增加而降低,即Cr2O3含量低的鉻剛玉磚，其熱震穩(wěn)定性好于Cr2O3含量高的鉻剛玉磚。高性能鉻剛玉磚Cr2O3含量在12%~20%之間，其熱震穩(wěn)定性比剛玉磚有所提高;尤其是加入少量產(chǎn)生相變的添加劑而生產(chǎn)出的AKZ型鉻剛玉磚，熱震穩(wěn)定性更優(yōu)。
4、抗渣侵蝕能力
圖1為各種耐火材料氧化物在熔融煤渣中的溶解度。由圖1可知，Cr2O3在煤氣化爐渣(SK)2-CaO系)及各種玻璃熔體中的溶解度比其他氧化物材料的溶解度要小得多。因而Cr2O3或含Cr2O3的耐火材料具有良好的抗鋼渣、有色冶煉渣、煤氣化爐渣、油氣化爐渣和各種玻璃熔體培蝕能力。Cr2O3熔體或Cr2O3與爐渣反應(yīng)生成的液相粘度比其他低熔物粘度大,這就阻止了熔渣沿毛細(xì)氣孔向磚體內(nèi)部滲透，避免形成變質(zhì)層而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落?！ ?/p>
圖1 各種耐火材料氧化物在熔融煤渣中的溶解度
圖2示出了不同Cr2O3含量的鉻剛玉磚與剛玉磚被玻璃熔漣侵蝕的深度。試驗(yàn)表明:Cr2O3<17%時(shí)，磚中Cr2O3含量愈高，玻璃熔渣侵入的深度愈淺。
1燒結(jié)剛玉磚2含3%Cr2O3的鉻剛玉磚;3含9.8%Cr2O3的鉻剛玉磚;4含16.3%Cr2O3的鉻剛玉磚
圖2 鉻剛玉磚和剛玉磚在玻璃熔體中的侵蝕深度
為了更進(jìn)一步弄清氣化爐溶渣對(duì)剛玉磚和鉻剛玉磚的侵蝕情況，以坩堝法用氣化爐渣樣在1500℃下進(jìn)行的抗渣試驗(yàn)表明：剛玉磚被熔渣嚴(yán)重侵蝕,爐渣全部滲入磚中，并沿磚內(nèi)部氣孔滲透到表面,磚變成褐色，幾乎沒(méi)有渣殘留;鉻剛玉磚幾乎不被熔渣侵蝕，渣與磚表面沒(méi)有明顯的化學(xué)反應(yīng)，內(nèi)孔邊緣與殘?jiān)缦薹置?渣向磚內(nèi)滲透很少，磚孔周圍只形成約5~10mm厚的變質(zhì)層，大量熔渣殘存于坩堝孔內(nèi)。
通過(guò)理論分析及實(shí)踐證明:鉻剛玉磚抗氣化爐熔渣的化學(xué)熔蝕及滲透性均比剛玉磚好,抗結(jié)構(gòu)剝落性也比剛玉磚優(yōu)越。
